Գիտնականները մոտ են գրավիտացիոն ալիքների առեղծվածը լուծելուն

2024 Հեղինակ: Malcolm Clapton | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 04:00

Ժամանակակից ֆիզիկայում գրավիտացիոն ուժը գլխավոր առեղծվածներից մեկն է։ Մենք հազիվ ենք սովորել, թե ինչպես չափել դրա դրսեւորումները գրավիտացիայի տեսքով։ Բայց ինչ է ձգողականությունը, որտեղից է այն գալիս, ինչպես է այն փոխանցվում՝ ժամանակակից գիտությունը դեռ ի վիճակի չէ միանշանակ պատասխանել։

Փաստն այն է, որ գրավիտացիան չորս հիմնարար փոխազդեցություններից մեկն է՝ էներգիայի փոխանցման ձևերը, և միևնույն ժամանակ ամենաթույլը բոլորից: Բայց հիմնական խնդիրն այլ տեղ է։

Հայտնի է, որ երեք լավագույն ուսումնասիրված փոխազդեցությունները տեղափոխվում են մասնիկների միջոցով: Եվ եթե այլ տեսակի փոխազդեցությունների համար այս մասնիկները հայտնի են, և դրանց գոյությունը հաստատվում է փորձարարական եղանակով (ուղղակի կամ անուղղակի, թեև մեծ ենթադրություններով), ապա գրավիտացիայի համար ամեն ինչ շատ ավելի բարդ է։

Այս պահին հնարավոր չէ հաստատել ոչ միայն, այսպես կոչված, գրավիտոնի (տեսական մասնիկ, որը պատասխանատու է ֆիզիկայի որոշ հայեցակարգերում գրավիտացիայի փոխանցման և գրավիտացիոն դաշտերի ստեղծման համար) առկայության փաստի մասին, այլ նաև. ձգողականության այնպիսի հետքեր, որոնք թույլ կտան որոշել դրա փոխանցման (կամ, ասենք, տարածություն-ժամանակի մեջ փոխադրման) բնույթը։

Ըստ նույն տեսության, որը ենթադրում է գրավիտոնների առկայություն, ստացվում է, որ գրավիտացիոն ուժը պետք է փոխանցվի ուղղորդված քվանտացված (այսինքն՝ բաղկացած մասնիկներից կամ «նման մասնիկներից»՝ որոշակի արժեքով էներգիայի փաթեթներ)՝ գրավիտացիոն ալիքների տեսքով։ ճառագայթում. Այն պետք է դրսևորվի հսկայական ալիքների տեսքով, որոնք բխում են ցանկացած մեծ տիեզերական օբյեկտներից և իրադարձություններից՝ սև խոռոչներից և գալակտիկաների կլաստերներից, գերնոր աստղերի ծննդյան ժամանակ: Սակայն դրանք դեռ չեն հայտնաբերվել։

Իսկ 2016 թվականի հունվարի 11-ին Արիզոնայի համալսարանի տիեզերաբան Լոուրենս Քրաուսն իր Twitter-ում գրել է. «Իմ կասկածները LIGO-ի հայտնաբերման վերաբերյալ հաստատվեցին անկախ աղբյուրների կողմից: Մնալ կապի մեջ! Գրավիտացիոն ալիքները կարելի է հայտնաբերել»:

LIGO գրավիտացիոն ալիքների աստղադիտարանը գրավիտացիայի ուսումնասիրման և գրավիտացիոն ալիքների որոնման կարևոր վայրերից մեկն է: LIGO կայաններն օգտագործում են առաջադեմ լազերային ինտերֆերոմետրեր՝ գրավիտացիոն ալիքները հայտնաբերելու համար։ Թեև Քրաուսը դեռևս 2015 թվականի սեպտեմբերին ակնարկել էր, որ LIGO դետեկտորի վրա հայտնաբերվել են խուսափողական գրավիտացիոն ալիքների նշաններ, դրա պաշտոնական հաստատումը չկար: Սրանից քիչ առաջ համալիրը արդիականացվել է, և այնտեղ մեկնարկել է Advanced LIGO փորձը, որը կարող է հանգեցնել գրավիտացիոն ալիքների հայտնաբերմանը։

Մինչդեռ աստղադիտարաններից պաշտոնական հայտարարություններ չեղան (դրանք սպասվում են առնվազն փետրվարին), ուստի փորձագետները կարծում են, որ դեռ վաղ է ուրախանալ և անսովոր կարևոր հայտնագործության մասին լուրեր տարածել։ Ավելին, BICEP2 փորձի շրջանակներում ստացված նախկին եզրակացությունները սխալ են եղել՝ ազդանշանն իրականում առաջացել է ոչ թե գրավիտացիոն ալիքներից, այլ փոշուց։

Ինչու է դա անհրաժեշտ և ինչու է դա այդքան կարևոր: Ցանկացած տեսություն պրակտիկայի սկիզբն է։ Առանց քվանտային ֆիզիկայի չէին լինի GPS, արբանյակային հաղորդակցություն, ժամանակակից տրանզիստորներ և քվանտային համակարգիչներ (և օպտիկական կապի գծեր նույնպես): Աշխատանքային, ամբողջական տեսությունը, որը նկարագրում է գրավիտացիան, կարող է թույլ տալ ավելի մանրամասն ուսումնասիրել Տիեզերքը, նրա օրենքները, առարկաների շարժումները, սև խոռոչները, մութ էներգիան և մութ նյութը: Իսկ տարածության մեջ (կամ նույնիսկ ժամանակի մեջ) միանգամայն հնարավոր է ստեղծել շարժման սկզբունքորեն նոր տեսակներ։ Մինչ այդ մեզ հասանելի չեն ոչ քվանտային ցատկերը, ոչ որդանցքները, ոչ էլ գերլուսավոր արագությունները։